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문제 정의
- 특히 현재의 팬터그래프 집전판의 표면 거칠기 및 기계적 강도 등을 개선하고, 나노 Composite 및 나노기술을 전기철도 팬터그래프 집전판에 융합하는 기술개발을 통해서 철도시스템의 에너지전달을 위한 핵심설비인 집전시스템·전철설비의 성능·내구성·집전효율 향상을 위한 기초연구를 진행하였다.
- 또한 전기철도의 고속화, 대형화 신규 열차 도입에 따라 철도시스템의 집전분야의 역할이 지속적으로 증가하고 있으며 고속철도의 속도향상을 위한 설계 및 전철시스템 개발을 추진하고 있다. 본 논문에서는 전기철 도에 NT를 적용을 위한 철도시스템 전반에 걸친 탐색 연구를 수행하여 나노 기술을 이용한 철도시스템의 에너지효율 방안에 대한 기본적인 방안을 추출 하였다. 특히 현재의 팬터그래프 집전판의 표면 거칠기 및 기계적 강도 등을 개선하고, 나노 Composite 및 나노기술을 전기철도 팬터그래프 집전판에 융합하는 기술개발을 통해서 철도시스템의 에너지전달을 위한 핵심설비인 집전시스템·전철설비의 성능·내구성·집전효율 향상을 위한 기초연구를 진행하였다.
- 본 논문에서는 전기철도에 NT를 적용하기 위해 철도 시스템 전반에 걸친 탐색 연구를 수행하여 다양한 가능성 있고 특히 나노 기술을 이용한 철도시스템의 에너지효율 방안에 대하여 4가지의 기본적인 방안을 추출 하였다. 첫째 나노 내마모 코팅을 이용한 철도시스템 내구성/수명 향상 타당성 연구, 둘째 나노 복합체를 이용한 철도시스템 경량화 및 성능 향상 적용 타당성 연구, 셋째 나노 소음저감 코팅을 이용한 철도 인터페이스 분야 타당성 연구, 마지막으로 철도시스템의 에너지전달을 위한 핵심설비인 팬터그래프의 집전판의 효율 향상을 위해 나노금속(W, Ni, Cr, Mo)을 조성한 탄소레이어의 나노 Composite 기법을 유도하여 나노금속을 함유한 탄소 레이어 제작이다.
- 본 논문에서는 나노기술 철도시스템 적용을 위한 다양한 모델을 제안하였다. 특히 시험적 가능성을 평가하기 위하여 팬터그래프 집전판 모델을 스퍼터링 방법으로 모의 구현하였다.
- 특히 시험적 가능성을 평가하기 위하여 팬터그래프 집전판 모델을 스퍼터링 방법으로 모의 구현하였다. 또한 본 논문에서는 나노기술 기반의 고효율 철도 집전시스템 구현을 위해 필수적인 팬터그래프 집전판 나노 기술 적용을 위한 기초기술 연구 및 제조방안을 도출하였다. 본 논문에서 기술된 집전판 성능개선위한 나노 Composite 제조 기술뿐만 아니라, 철도시스템의 성능향상을 위한 나노 자기세정 코팅, 철도시스템 내구성 및 수명향상을 위한 내마모 코팅기술, 철도시스템의 경량화를 위한 나노 복합체 제조기술등의 다양한 나노기술들이 향후 철도시스템의 효율 향상을 위해 활용될 것으로 기대된다.
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